信息通信機房電力電纜的選擇與應用

孔燈亮

摘要：信息通信機房中有大量的信息通信設備，這些設備的正常工作需要有電力的持續穩定供應，電力導線承擔著將電力從電網、供電設備輸送到用電設備的任務，最常見的電力導線就是電力電纜。基于此，本文將對信息通信機房電力電纜的選擇與應用進行分析。

關鍵詞：信息通信機房;電力電纜;選擇與應用

1 電力電纜的結構

電力電纜一般為3層結構，導體、絕緣層和護套層，部分電纜還會有鎧裝層。最常用的導體是銅和鋁，銅的導電系數相對較高。絕緣層按材料可以分為勻質和纖維質，勻質材料主要有聚氯乙烯、聚烯烴、交聯聚烯烴、橡膠等，勻質材料的絕緣層具有較好的抗潮性，實際中應用較多。護套層是為了保護絕緣層不受機械損傷，同時避免整條電纜被拉力破壞，護套的材料一般采用塑料、鋁、鉛等。

2 信息通信機房電力電纜的選擇與應用

2.1 電纜導體種類

前文已述，常見的電纜導體種類為銅和鋁，相對于鋁來說，銅具有如下優點：（1）銅的電阻率低。相同的橫截面積，銅芯電纜的內阻比鋁芯電纜的內阻低，流過相同的電流時，發熱量將更小，所以相對來說，銅芯電纜的載流量更高，電纜上的電壓降更小，更加節能。（2）銅更耐腐蝕。相對于鋁，銅金屬更抗氧化，不容易腐蝕，尤其是電纜的接頭處，鋁芯電纜會由于氧化腐蝕而使接觸電阻增大，這樣就有可能發熱過大而引發事故。（3）銅的柔性好，強度高，且抗疲勞。銅芯的柔性好，允許的彎曲半徑更小，因此便于施工過程中的穿管和轉彎;常溫下，銅的允許應力和拉伸強度極限也比鋁更高;另外，鋁芯如果反復折彎容易折斷，而銅芯不會。銅的主要缺點就是產量有限，因此價格相對較高，以2021年1月初的市場價格為例，1#電解銅的價格大約為6萬元/噸，而鋁的價格大約為1.5萬元/噸。考慮到信息通信機房的重要性，機房內的電纜均建議采用銅芯電纜，尤其是地線電纜必須采用銅芯電纜，在沿海等有環境腐蝕的地區，也應選擇采用銅芯電纜。在信息通信機房中的建設中，一些較偏遠的移動通信基站，如果市電引入的外線電纜采用銅芯電纜而經常發生被偷盜時，可以考慮將外線電纜更換為鋁芯電纜。

2.2 溫度傳感器設置

在溫度傳感器界面配置每臺溫度采集機。可根據配線表增加、修改、刪除溫度采集機。系統安裝調試完成后，已對所接溫度采集機進行設置。如需更換采集機，可在列表中雙擊需更換的溫度采集機，列表上方輸入框將顯示所選采集機詳細信息，更改信息后（如更換采集機需更改采集機號）點擊“修改”即可。更換采集機還需進行“最高溫度”及“最大溫差”設置，詳見系統設置。

2.3 經濟電流密度校驗

經濟電流密度就是使輸電導線在運行中，電能損耗、維護費用和建設投資等各方面都是最經濟的。根據不同的年最大負荷利用小時數，選用不同的材質和每平方毫米通過的安全電流值。導線截面影響線路投資和電能損耗，為了節省投資，要求導線截面小些;為了降低電能損耗，要求導線截面大些。綜合考慮，確定一個比較合理的導線截面，稱為經濟截面積，與其對應的電流密度稱為經濟電流密度。

2.4 電纜燃燒性能

信息通信機房內的所有電力電纜都應選用阻燃電纜或耐火電纜，不能選用不具備阻燃性能或耐火性能的普通電纜。這是因為信息通信機房具有價值高、重要性強的特點，選用阻燃電纜或耐火電纜可以在火災發生時防止火災蔓延，避免造成重大的財產損失和人員傷亡。對于耐火和阻燃電纜，根據性能的優劣，又可以分為A、B、C三類，其中，A類性能最優，信息通信機房內的阻燃電纜一般會選擇A類。

2.5 電纜導體的截面積

在討論電纜導體的截面積之前，首先要正確理解標稱截面積、設計截面積和實際截面積3個概念的聯系和區別。

標稱截面積是指產品標準中用來表述電纜產品的規格，僅僅是此規格的代號或名稱，便于產品制造過程中的文件及生產管理。標稱截面積并不要求直接測量其截面積，而是通過導體的電阻值進行衡量和考核。

設計截面積也稱為電氣截面積，是指設計過程中選擇的電纜截面積，施工進場時應對其截面和導體電阻進行見證取樣送檢。

實際截面積指電纜導體的幾何截面積。

對于電纜生產制造者來講，某標稱截面的導體截面究竟設計多大才能滿足標準要求，不是指實際截面積要大于等于標稱截面積，而是指此標稱截面下的設計截面積（電氣截面積）要滿足標準要求，即電阻值應滿足標準要求，將此作為設計導體實際截面大小的依據。如果選擇的導電性能較高的導體材料，那么實際截面可以小一些，反之導體實際截面應大一些。當今隨著導體材料生產工藝的改進和科學技術進步，無氧銅材的先進生產工藝已經得到普遍應用，銅導體材料電阻率足以保證用小于標稱直徑銅絲能滿足對應規格電阻的要求，所以目前電纜行業中較普遍出現電阻合格，但線芯實際截面小于標稱截面的現象，這是符合產品標準要求的，也符合節能節材的發展趨勢。

2.6 電線電纜絕緣材質的選擇

在運行時設計過程中，通常根據運行時的方式和環境選擇電纜絕緣材料。對于一般工程而言，PVC電纜成本較低，耐酸和耐堿性較高，因此得到更廣泛的使用。但是，PVC材料也有一些缺點：它產生有毒氣體，在燃燒時會毒害和窒息人們。因此，無鹵素電纜，如交聯聚乙烯、乙烯橡膠等。，如果建筑工地需要低毒性和易燃性等因素，則可使用;對于電力線和消防線，在選擇電氣線路時，必須使用礦物絕緣電纜或有機絕緣電纜，這取決于自動火災報警系統對對象的保護程度，而且電線的子線路必須選擇對于要求苛刻的建筑，例如高層建筑和大型公共場所，選擇過程必須使用無鹵素或無鹵素的聚乙烯絕緣電纜。

2.7 侵入物分析與應對

侵入物的來源主要有以下方面：1.建筑物縫隙滲漏（墜入）;2.溫控系統外循環帶入;3.信息通信機房電出入人員帶入;4.信息通信機房電內部設備掉落。來自于1和2的侵入物為雨雪滲水和冷凝水，在重力作用下最終會匯集在阻燃防靜電地板上，繼而引發該處濕度傳感器報警;來自于3和4的侵入物主要為灰塵、水泥塊、鋼制螺絲、金屬屑、塑料碎屑等，其中一部分侵入物可能導致設備短路或引起火災。這些侵入物最終也會匯集到阻燃防靜電地板，只能通過大功率吸塵器進行清除。參考相關標準對固體侵入物的規定，根據直徑大小將A單位數據中心信息通信機房電侵入物情況進行統計，其中直徑在50mm以上的主要是在信息通信機房電改造工程中產生的硅酸鹽類建筑垃圾，直徑在10～50之間的主要是在設備安裝過程中遺落的螺絲等金屬件，直徑在5～10mm之間的主要是在支撐構件加工工程中產生的金屬碎屑，直徑在1～5mm之間的要是在設備安裝過程中碎裂的塑料泡沫顆粒，直徑在1mm以下的主要是在數據中心運行過程中由空氣循環系統進入的灰塵。上述入侵物可能造成短路或接觸不良問題。

3 結束語

在信息通信機房中，電力電纜承擔著輸送電能的作用，它的正常工作關系到信息通信系統的安全穩定運行。在信息通信機房中，電力電纜的選擇涉及到電纜的燃燒性能、電纜導體的種類、截面積大小等方面。總的來說，信息通信機房內的所有電力電纜應選用阻燃電纜或耐火電纜，建議采用具備阻燃A類性能的電纜。信息通信機房內的電力電纜宜采用銅芯電纜，其中，地線電纜必須采用銅芯電纜，在沿海等有環境腐蝕的地區，也應采用銅芯電纜。

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